BE1026548B1 - A SLOPE IN SITU LOADING DEVICE - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne le domaine des équipements expérimentaux de simulation, et en particulier un dispositif de chargement in situ en pente. Le dispositif comprend un système de châssis de modèle, un dispositif de charge axiale, un système de simulation de précipitations et un système de servocommande. Le modèle de test est monté à l'intérieur du système de châssis de modèle. Ledit dispositif de charge axiale est montée de manière fixe sur le système de châssis de modèle, et le dispositif de charge axiale est connecté au signal du système de servocommande. Ledit système de simulation de précipitations est monté de manière fixe sur le système de châssis. De cette manière, le modèle est fixé dans le système de châssis. L'éprouvette est pressurisée via le dispositif de charge axiale. La servocommande est pressurisée via le système de servocommande. Le modèle peut être chargé et testé en fonction de la situation réelle, permettant d'effectuer la simulation de la charge réelle et des conditions de travail de précipitations, afin de réaliser le test in situ en pente.The present invention relates to the field of experimental simulation equipment, and in particular a device for loading in situ on a slope. The device includes a model frame system, an axial load device, a precipitation simulation system and a servo control system. The test model is mounted inside the model chassis system. Said axial load device is fixedly mounted on the model frame system, and the axial load device is connected to the signal of the servo control system. Said precipitation simulation system is fixedly mounted on the chassis system. In this way, the model is fixed in the frame system. The specimen is pressurized via the axial load device. The servo drive is pressurized via the servo drive system. The model can be loaded and tested according to the actual situation, allowing to perform the simulation of the actual load and the working conditions of precipitation, in order to perform the in situ test on a slope.
Description
UN DISPOSITIF DE CHARGEMENT IN SITU EN PENTE BE2019/5982 Domaine technique La présente invention concerne le domaine des équipements expérimentaux de simulation, et en particulier un dispositif de chargement in situ en pente. Arrière-plan À l’heure actuelle, le dispositif de chargement in situ en pente du site d’essai de glissement de talus de mine à ciel ouvert, peut accomplir la recherche sur les essais de glissement de talus à grande échelle sous contrôle et intervention manuels, notamment : recherches sur les mécanismes et prévisions d’effondrement de talus rocheux et du glissement de terrain, conception de pentes à grande échelle, simulation d'ingénierie d'accident et de catastrophe, etc. Il permet de fournir un support technique pour la prévention des catastrophes dues aux glissements de terrain. Contenu de l'invention Le problème technique à résoudre par la présente invention consiste à fournir un dispositif de chargement in situ en pente, permettant de résoudre le problème de la réalisation d'essai in situ en pente.A SLOPE IN SITU LOADING DEVICE BE2019 / 5982 Technical Field The present invention relates to the field of experimental simulation equipment, and in particular to a slope in situ loading device. Background At present, the in situ sloping loading device of surface mine slope slip test site, can accomplish large scale slope slip test research under control and intervention textbooks, in particular: research on the mechanisms and predictions of rock slope collapse and landslide, design of large-scale slopes, engineering simulation of accidents and disasters, etc. It provides technical support for the prevention of disasters due to landslides. Content of the invention The technical problem to be solved by the present invention consists in providing a device for loading in situ on a slope, making it possible to solve the problem of carrying out an in situ test on a slope.
La solution technique de la présente invention utilisée à résoudre les problèmes techniques ci-dessus est la suivante : un dispositif de chargement sur site en pente, comprend un système de châssis, un dispositif de charge axiale, un système de simulation de précipitations et un système de servocommande. Le modèle de test est placé dans le système de châssis. Ledit dispositif de charge axiale est monté de manière fixe sur le système de châssis du modèle, et le dispositif de charge axiale est connecté au signal du système de servocommande. Ledit système de simulation de précipitations est monté de manière fixe sur le système de châssis.The technical solution of the present invention used to solve the above technical problems is as follows: a sloping site loading device, includes a chassis system, an axial load device, a precipitation simulation system and a system. servo control. The test model is placed in the chassis system. Said axial load device is fixedly mounted on the chassis system of the model, and the axial load device is connected to the signal of the servo control system. Said precipitation simulation system is fixedly mounted on the chassis system.
En outre, ledit système de châssis comprend un faisceau de charge, un faisceau de force de réaction, une paroi avant, une paroi arrière, une plaque de support et deux parois latérales. Lesdites paroi avant, paroi latérale, paroi arrière et paroi latérale sont épissées de manière séquentielle pour former une structure de châssis. Ladite plaque de support est montée sous ladite structure de châssis, et les deux extrémités du faisceau de force de réaction sont reliées de manière amovible aux deux parois latérales. Ledit faisceau de charge est montée de manière mobile sous le faisceau de force de réaction. Ledit dispositif de charge axiale est monté sur le faisceau de force de réaction, et le faisceau de charge est couple de manière fixe au dispositif de charge axiale. Ledit système de simulation de précipitations est monté entre lesdites deux parois latérales.Further, said frame system includes a load beam, a reaction force beam, a front wall, a rear wall, a support plate and two side walls. Said front wall, side wall, rear wall and side wall are spliced sequentially to form a frame structure. Said support plate is mounted under said frame structure, and the two ends of the reaction force bundle are removably connected to the two side walls. Said load beam is movably mounted under the reaction force beam. Said axial load device is mounted on the reaction force beam, and the load beam is fixedly coupled to the axial load device. Said precipitation simulation system is mounted between said two side walls.
En outre, ladite paroi latérale comprend une pluralité de plaques d'épissure de paroi latérale et une pluralité de colonnes de support. Les extrémités inférieures desdites colonnes de support sont montées sur la plaque de support, et les extrémités supérieures desdites colonnes de support sont reliées de manière fixe au faisceau de charge. Ladite pluralité de plaques d'épissure de paroi latérale sont épissées et montées entre les deux colonnes de support adjacentes.Further, said side wall includes a plurality of side wall splice plates and a plurality of support columns. The lower ends of said support columns are mounted on the support plate, and the upper ends of said support columns are fixedly connected to the load beam. Said plurality of side wall splice plates are spliced and mounted between the two adjacent support columns.
En outre, ladite paroi avant comprend une pluralité de plaques d'épissure de paroi avant, et la pluralité de plaques d'épissure de paroi avant sont assemblées de manière séquentielle pour former une structure de paroi ; Ladite paroi arrière comprend une pluralité de plaques d'épissure de paroi arrière, et la pluralité de plaques d'épissure de paroi arrière sont épissées de manière séquentielle pour former une structure de paroi.Further, said front wall includes a plurality of front wall splice plates, and the plurality of front wall splice plates are sequentially assembled to form a wall structure; Said rear wall includes a plurality of rear wall splice plates, and the plurality of rear wall splice plates are sequentially spliced to form a wall structure.
En outre, ladite plaque de support comprend une nervure de renforcement et une pluralité de corps de plaque de base, et ladite pluralité des corps de plaque de base sont épissés et montés sur la surface extérieure de ladite nervure de renforcement.Further, said support plate includes a reinforcing rib and a plurality of base plate bodies, and said plurality of base plate bodies are spliced and mounted on the outer surface of said reinforcing rib.
En outre, le dispositif inventé comprend un système de caméra. Ledit système de caméra est monté sur ledit faisceau de force de réaction.Further, the invented device includes a camera system. Said camera system is mounted on said reaction force beam.
En outre, ledit dispositif de charge axiale comprend un boîtier, un servomoteur, une vis à billes, un manchon à écrou, un écrou, une douille de roulement, une plaque de chargement, ladite vis à billes, un manchon d'écrou, un écrou et une douille de roulement sont tous montés à l'intérieur dudit boîtier. Ledit boîtier est monté coulissante sur le faisceau de force de réaction. Ledit servomoteur est monté coulissante sur le faisceau de force de réaction. Ledit servomoteur est relié de manière motrice à une extrémité de la vis à billes par l'intermédiaire d'un réducteur. L’écrou est vissé sur l’autre extrémité de la vis à billes, et ladite douille de roulement est monté sur le côté extérieur de l’écrou. Ladite douille de roulement est relié de manière fixe avec ledit écrou. Ladite plaque de chargement est montée de manière fixe à une extrémité de ladite douille de roulement. Le manchon d'écrou est monté coulissant sur le côté extérieur de ladite douille de roulement. L'extrémité dudit manchon d'écrou est montée de manière fixe sur le faisceau de charge et ledit manchon d'écrou est muni d'un capteur de force.Further, said axial load device comprises a housing, a servo motor, a ball screw, a nut sleeve, a nut, a bearing sleeve, a loading plate, said ball screw, a nut sleeve, a nut and a bearing bush are all mounted within said housing. Said housing is slidably mounted on the reaction force beam. Said servomotor is slidably mounted on the reaction force beam. Said servomotor is connected in a driving manner to one end of the ball screw via a reduction gear. The nut is screwed onto the other end of the ball screw, and said bearing bush is mounted on the outer side of the nut. Said bearing sleeve is fixedly connected with said nut. Said loading plate is fixedly mounted at one end of said bearing sleeve. The nut sleeve is slidably mounted on the outer side of said bearing sleeve. The end of said nut sleeve is fixedly mounted on the load harness and said nut sleeve is provided with a force sensor.
En outre, ledit dispositif inventé comprend un ascenseur. Ledit ascenseur est monté de manière fixe sur ladite colonne de support, et l'extrémité d'entraînement de l'ascenseur est reliée de manière fixe au boîtier.Further, said invented device comprises an elevator. Said elevator is fixedly mounted on said support column, and the drive end of the elevator is fixedly connected to the housing.
En outre, ledit système de simulation de précipitations comprend un réservoir de stockage d'eau, une pompe de surpression, une vanne de régulation de pression et une pluralité de jeux de buses. Ladite pluralité de jeux de buses est montée sur le système de châssis de modèle. Ladite pompe de surpression est reliée avec le réservoir de stockage d'eau, et ladite pompe de surpression est en communication avec lesdits jeux de buses à travers ladite vanne de régulation de pression. L'orifice de retour de ladite vanne de régulation de pression, est en communication avec le réservoir de stockage d'eau.Further, said precipitation simulation system includes a water storage tank, a booster pump, a pressure regulating valve and a plurality of sets of nozzles. Said plurality of sets of nozzles are mounted on the model frame system. Said booster pump is connected with the water storage tank, and said booster pump is in communication with said sets of nozzles through said pressure regulating valve. The return port of said pressure regulating valve is in communication with the water storage tank.
La présente invention concerne un dispositif de chargement in situ en pente, comprenant un système de châssis de modèle, un dispositif de charge axiale, un système de simulation de précipitations et un système de servocommande. Le modèle de test est monté à l'intérieur du système de châssis de modèle. Ledit dispositif de charge axiale est monté de manière fixe sur le système de châssis de modèle, et le dispositif de charge axiale est connecté au signal du système de servocommande. Ledit système de simulation de précipitations est monté de manière fixe sur le système de châssis. De cette manière, le modèle est fixé dans le système de châssis. L'éprouvette est pressurisée via le dispositif de charge axiale. La servocommande est pressurisée via le système de servocommande. Le modèle peut être chargé et testé en fonction de la situation réelle, permettant d'effectuer la simulation de la charge réelle et des conditions de travail de précipitations, afin de réaliser le test in situ en pente.The present invention relates to a slope in situ loading device, comprising a model frame system, an axial load device, a precipitation simulation system and a servo control system. The test model is mounted inside the model chassis system. Said axial load device is fixedly mounted on the model chassis system, and the axial load device is connected to the signal of the servo control system. Said precipitation simulation system is fixedly mounted on the chassis system. In this way, the model is fixed in the frame system. The specimen is pressurized via the axial load device. The servo drive is pressurized via the servo drive system. The model can be loaded and tested according to the actual situation, allowing to perform the simulation of the actual load and the working conditions of precipitation, to perform the in situ test on a slope.
Description des figures La figure 1 représente la structure principale du dispositif de chargement in situ en pente selon un mode de réalisation de la présente invention ; 5 La figure 2 est une vue de côté montrant la structure de la figure 1; La figure 3 représente la structure du faisceau de charge selon un mode de réalisation de la présente invention; La figure 4 représente la structure du dispositif de charge axiale selon un mode de réalisation de la présente invention; La figure 5 représente la structure du faisceau de force de réaction selon un mode de réalisation de la présente invention; La figure 6 représente la colonne de support selon un mode de réalisation de la présente invention; La figure 7 représente la plaque de support selon un mode de réalisation de la présente invention; La figure 8 représente la paroi latérale selon un mode de réalisation de la présente invention; La figure 9 représente un système de simulation de précipitations selon un mode de réalisation de la présente invention. Dans les figures, la liste des pièces représentées par chaque numéro est la suivante:Description of the Figures Figure 1 shows the main structure of the sloped in situ loading device according to one embodiment of the present invention; Figure 2 is a side view showing the structure of Figure 1; FIG. 3 shows the structure of the load beam according to an embodiment of the present invention; Fig. 4 shows the structure of the axial load device according to an embodiment of the present invention; Fig. 5 shows the structure of the reaction force beam according to an embodiment of the present invention; Fig. 6 shows the support column according to one embodiment of the present invention; Fig. 7 shows the support plate according to one embodiment of the present invention; Fig. 8 shows the side wall according to one embodiment of the present invention; FIG. 9 shows a precipitation simulation system according to an embodiment of the present invention. In the figures, the list of parts represented by each number is as follows:
1. faisceau de charge, 2. faisceau de force de réaction, 3. colonne de support,1.load beam, 2.reaction force beam, 3.support column,
4. paroi arrière/paroi avant, 5. paroi latérale, 6. plaque de support, 7. système de caméra, 8. plaque de chargement, 9. vis à billes, 10. écrou, 11. manchon d'écrou,4.back wall / front wall, 5.side wall, 6.support plate, 7.camera system, 8.load plate, 9.ballscrew, 10.nut, 11. nut sleeve,
12. douille de roulement, 13. capteur de force, 14. ascenseur, 15. réducteur, 16.12. bearing bush, 13. force transducer, 14. lift, 15. reducer, 16.
servomoteur, 17. buse, 18. réservoir de stockage d'eau, 19. pompe de surpression,servomotor, 17. nozzle, 18. water storage tank, 19. booster pump,
20. vanne de régulation de pression. Modes de réalisation détaillés Les principes et caractéristiques de la présente invention sont décrits ci-après en référence aux figures annexées. Le mode de réalisation est uniquement destiné à illustrer la présente invention, mais non à limiter les domaines d'application de la présente invention. Dans la description de la présente invention, il faut comprendre que les termes de l'orientation ou la relation de position tels que "haut", "bas", "centre", "intérieur", "extérieur", "supérieur" ou "inférieur", soient basés sur l'orientation ou la relation de position illustrée sur les figures. Ils sont utilisés pour la commodité de la description de la présente invention, et la simplification de la description. L'utilisation de ces termes n'est pas destinée à indiquer ou à impliquer que le dispositif ou le composant doive être obligatoirement monté dans une orientation particulière, ou être construit et exploité dans une orientation particulière. Ces termes ne peuvent donc pas être interprétés comme une limitation. Dans la description de la présente invention, il est à noter que les termes comme "monter", "lier" et "connecter" doivent être compris au sens large. Par exemple, il peut s'agir d'un montage fixe, d'un montage détachable ou d'un montage intégral, d'une connexion mécanique ou d'une connexion électrique, d'une connexion directe ou indirecte via un support intermédiaire, ou d'une connexion interne entre les deux composants. La signification spécifique des termes ci-dessus dans la présente invention peut être comprise par le technicien du métier au cas par cas.20. pressure regulating valve. Detailed Embodiments The principles and characteristics of the present invention are described below with reference to the accompanying figures. The embodiment is intended only to illustrate the present invention, but not to limit the fields of application of the present invention. In describing the present invention, it should be understood that terms of orientation or positional relationship such as "top", "bottom", "center", "inside", "outside", "top" or " lower ", are based on the orientation or positional relationship illustrated in the figures. They are used for the convenience of describing the present invention, and simplifying the description. Use of these terms is not intended to indicate or imply that the device or component must necessarily be mounted in any particular orientation, or be constructed and operated in any particular orientation. These terms can therefore not be interpreted as a limitation. In describing the present invention, it should be noted that terms such as "mount", "bind" and "connect" are to be understood broadly. For example, it may be a fixed mount, a detachable mount or a full mount, a mechanical connection or an electrical connection, a direct or indirect connection via an intermediate bracket, or an internal connection between the two components. The specific meaning of the above terms in the present invention can be understood by those skilled in the art on a case-by-case basis.
Comme le montrent les figures 1 à 9, la présente invention concerne un dispositif de chargement in situ en pente, comprenant un système de châssis de modèle, un dispositif de charge axiale, un système de simulation de précipitations et un système de servocommande. Le modèle de test est monté à l'intérieur du système de châssis de modèle. Ledit dispositif de charge axiale est monté de manière fixe sur le système de châssis de modèle, et le dispositif de charge axiale est connecté au signal du système de servocommande. Ledit système de simulation de précipitations est monté de manière fixe sur le système de châssis.As shown in Figs. 1-9, the present invention relates to a sloped in situ loading device, comprising a model frame system, an axial load device, a precipitation simulation system and a servo control system. The test model is mounted inside the model chassis system. Said axial load device is fixedly mounted on the model frame system, and the axial load device is connected to the signal of the servo control system. Said precipitation simulation system is fixedly mounted on the chassis system.
De cette manière, le modèle est fixé dans le système de châssis. L'éprouvette est pressurisée via le dispositif de charge axiale. La servocommande est pressurisée via le système de servocommande. Le modèle peut être chargé et testé en fonction de la situation réelle, permettant d'effectuer la simulation de la charge réelle et des conditions de travail de précipitations, afin de réaliser le test in situ en pente.In this way, the model is fixed in the frame system. The specimen is pressurized via the axial load device. The servo drive is pressurized via the servo drive system. The model can be loaded and tested according to the actual situation, allowing to perform the simulation of the actual load and the working conditions of precipitation, in order to perform the in situ test on a slope.
Le dispositif de chargement in situ en pente de la présente invention, comme le montrent les figures 1 à 9, peut également être décrit comme suit, en se basant sur la solution technique notée ci-dessus: le système de châssis de modèle comprend un faisceau de charge 1, un faisceau de force de réaction 2, une paroi avant, une paroi arrière, une plaque de support 6 et deux parois latérales 5. La paroi avant, la paroi latérale 5, la paroi arrière et la paroi latérale 5 sont épissées de manière séquentielle pour former une structure de châssis. La plaque de support 6 est montée sous ladite structure de châssis, et les deux extrémités du faisceau de force de réaction 2 sont respectivement reliées de manière amovible aux deux parois latérales 5. Ledit faisceau de charge 1 est monté de manière mobile sous le faisceau de force de réaction 2. Ledit dispositif de charge axiale est monté sur le faisceau de force de réaction 2, et le faisceau de charge 1 est couplé de manière fixe au dispositif de charge axiale. Ledit système de simulation de précipitations est monté entre lesdites deux parois latérales 5. La solution technique avec améliorations consiste à ce que la paroi latérale 5 comprenne une pluralité de plaques d'épissure de la paroi latérale 5 et une pluralité de colonnes de support 3. Les extrémités inférieures desdites colonnes de support 3 sont montées sur la plaque de support 6, et les extrémités supérieures desdites colonnes de support 3 sont reliées de manière fixe au faisceau de charge 1. Ladite pluralité de plaques d'épissure de paroi latérale 5 sont épissées et montées entre les deux colonnes de support 3 adjacentes. De cette manière, les parois latérales gauche et droite 5 ont chacune quatre colonnes de support 3, et sont boulonnées l'une à l'autre avec la plaque de support et le faisceau de force de réaction 2, pour former un châssis de force de réaction interne. La colonne de support 3 reçoit principalement la force de traction lors de la charge axiale et la force de gonflement horizontale lors du gonflement latéral du modèle.The sloped in situ loading device of the present invention, as shown in Figs. 1 to 9, can also be described as follows, based on the technical solution noted above: The model frame system includes a beam load 1, a reaction force beam 2, a front wall, a rear wall, a support plate 6 and two side walls 5. The front wall, the side wall 5, the rear wall and the side wall 5 are spliced. sequentially to form a frame structure. The support plate 6 is mounted under said frame structure, and the two ends of the reaction force beam 2 are respectively removably connected to the two side walls 5. Said load beam 1 is movably mounted under the beam beam. reaction force 2. Said axial load device is mounted on the reaction force beam 2, and the load beam 1 is fixedly coupled to the axial load device. Said precipitation simulation system is mounted between said two side walls 5. The technical solution with improvements is that the side wall 5 comprises a plurality of side wall splice plates 5 and a plurality of support columns 3. The lower ends of said support columns 3 are mounted on the support plate 6, and the upper ends of said support columns 3 are fixedly connected to the load beam 1. Said plurality of side wall splice plates 5 are spliced. and mounted between the two adjacent support columns 3. In this way, the left and right side walls 5 each have four support columns 3, and are bolted to each other with the support plate and the reaction force beam 2, to form a force frame. internal reaction. The support column 3 mainly receives the tensile force during the axial load and the horizontal inflation force during the lateral inflation of the model.
Le dispositif de chargement in situ en pente de la présente invention, comme le montrent les figures 1 à 9, peut également être décrit comme suit, en se basant sur la solution technique notée ci-dessus: ladite paroi avant comprend une pluralité de plaques d'épissure de paroi avant, et la pluralité de plaques d'épissure de paroi avant sont assemblées de manière séquentielle pour former une structure de paroi; Ladite paroi arrière comprend une pluralité de plaques d'épissure de paroi arrière, et la pluralité de plaques d'épissure de paroi arrière sont épissées de manière séquentielle pour former une structure de paroi. De cette manière, la paroi arrière et la paroi latérale 5 sont soudées l'une à l'autre et sont reliées à la colonne de support 3 et à la plaque de support. La face interne en contact avec le modèle est constituée d'une plaque en plexiglas transparente ayant une épaisseur de 35 mm. La plaque en plexiglas est montée et fixée sur le profilé d'acier intérieur de la paroi par des vis.The sloped in situ loading device of the present invention, as shown in Figures 1 to 9, can also be described as follows, based on the technical solution noted above: said front wall comprises a plurality of plates of the front wall splice, and the plurality of front wall splice plates are sequentially assembled to form a wall structure; Said rear wall includes a plurality of rear wall splice plates, and the plurality of rear wall splice plates are sequentially spliced to form a wall structure. In this way, the rear wall and the side wall 5 are welded to each other and are connected with the support column 3 and the support plate. The internal face in contact with the model consists of a transparent plexiglass plate having a thickness of 35 mm. The plexiglass plate is mounted and fixed to the inner steel profile of the wall with screws.
Le dispositif de chargement in situ en pente de la présente invention, comme le montrent les figures 1 à 9, peut également être décrit comme suit, en se basant sur la solution technique notée ci-dessus: ladite plaque de support 6 comprend une nervure de renforcement et une pluralité de corps de plaque de base, et ladite pluralité des corps de plaque de base sont épissés et montés sur la surface extérieure de ladite nervure de renforcement. De cette manière, la plaque de support est assemblée à partir des composants séparés pour résister aux contraintes axiales apportées par le modèle. Ftant donnée que la répartition des contraintes étant inégale lorsque le modèle est chargé, la contrainte avant est progressivement réduite à partir de la position près de la paroi arrière. Par conséquent, la répartition des nervures lors du soudage structurel est également inégale, ce qui optimise l'utilisation des matériaux et la rationalité structurelle.The sloped in situ loading device of the present invention, as shown in Figures 1 to 9, can also be described as follows, based on the technical solution noted above: said support plate 6 comprises a rib of reinforcement and a plurality of base plate bodies, and said plurality of base plate bodies are spliced and mounted on the outer surface of said reinforcement rib. In this way, the support plate is assembled from the separate components to resist the axial stresses brought by the model. Since the stress distribution is uneven when the model is loaded, the front stress is gradually reduced from the position near the rear wall. Therefore, the distribution of the ribs during structural welding is also uneven, which optimizes material use and structural rationality.
Le dispositif de chargement in situ en pente de la présente invention, comme le montrent les figures 1 à 9, peut également être décrit comme suit, en se basant sur la solution technique notée ci-dessus: le dispositif comprend en outre un système de caméra 7. Ledit système de caméra 7 est monté sur ledit faisceau de force de réaction 2. De cette manière, le système de caméra 7 peut effectuer une surveillance en temps réel pendant le processus de chargement du modèle.The sloped in situ loading device of the present invention, as shown in Figs. 1 to 9, can also be described as follows, based on the technical solution noted above: The device further comprises a camera system 7. Said camera system 7 is mounted on said reaction force beam 2. In this way, the camera system 7 can perform real-time monitoring during the model loading process.
Le dispositif de chargement in situ en pente de la présente invention, comme le montrent les figures 1 à 9, peut également être décrit comme suit, en se basant sur la solution technique notée ci-dessus: ledit dispositif de charge axiale comprend un boîtier, un servomoteur 16, une vis à billes, un manchon à écrou 11,The in situ sloping loading device of the present invention, as shown in Figures 1 to 9, can also be described as follows, based on the technical solution noted above: said axial loading device comprises a housing, a servomotor 16, a ball screw, a nut sleeve 11,
un écrou 10, une douille de roulement 12, une plaque de chargement 8, ladite vis à billes, un manchon d'écrou 11, un écrou 10 et une douille de roulement 12 sont tous montés à l'intérieur dudit boîtier.a nut 10, a bearing sleeve 12, a loading plate 8, said ball screw, a nut sleeve 11, a nut 10 and a bearing sleeve 12 are all mounted inside said housing.
Ledit boîtier est monté coulissante sur le faisceau de force de réaction 2. Ledit servomoteur 16 est monté coulissante sur le faisceau de force de réaction 2. Ledit servomoteur 16 est relié de manière motrice à une extrémité de la vis à billes par l'intermédiaire d'un réducteur 15. L’écrou 10 est vissé sur l’autre extrémité de la vis à billes, et ladite douille de roulement 12 est monté sur le côté extérieur de l’écrou 10. Ladite douille de roulement 12 est relié de manière fixe avec ledit écrou 10. Ladite plaque de chargement 8 est montée de manière fixe à une extrémité de ladite douille de roulement 12. Le manchon d'écrou 11 est monté coulissant sur le côté extérieur de ladite douille de roulement 12. L'extrémité dudit manchon d'écrou 11 est montée de manière fixe sur le faisceau de charge 1 et ledit manchon d'écrou 11 est muni d'un capteur de force 13. La solution technique avec améliorations consiste à ce que le dispositif de charge axiale comprenne en outre un ascenseur 14. Ledit ascenseur 14 est monté de manière fixe sur ladite colonne de support 3, et l'extrémité d'entraînement de l'ascenseur 14 est reliée de manière fixe au boîtier.Said housing is slidably mounted on the reaction force bundle 2. Said servomotor 16 is slidably mounted on the reaction force bundle 2. Said booster 16 is drive-connected to one end of the ball screw by means of 'a reducer 15. The nut 10 is screwed onto the other end of the ball screw, and said bearing sleeve 12 is mounted on the outer side of the nut 10. Said bearing sleeve 12 is fixedly connected. with said nut 10. Said loading plate 8 is fixedly mounted at one end of said bearing sleeve 12. Nut sleeve 11 is slidably mounted on the outer side of said bearing sleeve 12. The end of said sleeve nut 11 is fixedly mounted on the load beam 1 and said nut sleeve 11 is provided with a force sensor 13. The technical solution with improvements consists in that the axial load device further comprises a elevator 14. Said elevator 14 is fixedly mounted on said support column 3, and the driving end of elevator 14 is fixedly connected to the housing.
De cette manière, le dispositif de charge axiale comprend un réducteur 15, un faisceau de charge 1, une plaque de chargement 8 et une structure à vis.In this way, the axial load device comprises a reducer 15, a load beam 1, a load plate 8 and a screw structure.
Une ouverture intermédiaire du faisceau de charge 1 est réalisée pour le montage d'une structure de vis à billes.An intermediate opening of the load beam 1 is made for mounting a ball screw structure.
Le faisceau de charge 1 peut glisser librement dans un rayon de 1.6 mètre sous l’entraînement d'un ascenseur 14. La position de chargement est ajustée en fonction des conditions réelles lors de l'essai.The load beam 1 can slide freely within a radius of 1.6 meters under the drive of an elevator 14. The loading position is adjusted according to the actual conditions during the test.
Le dispositif de charge axiale utilise le réducteur 15 pour entraîner la sous-structure de vis à billes 9.The axial load device uses the reducer 15 to drive the ball screw substructure 9.
L'écrou tournant à vis 10 se déplace verticalement. L'écrou 10 est relié sur la plaque de support 8 pour le chargement le modèle. L'extrémité avant du manchon d'écrou 11 comporte un capteur de force 13 pour transmettre les données de charge de chargement en temps réel au système de servocommande.The rotating screw nut 10 moves vertically. The nut 10 is connected to the support plate 8 for loading the model. The forward end of the nut sleeve 11 has a force sensor 13 for transmitting the real-time loading load data to the servo control system.
Le dispositif de chargement in situ en pente de la présente invention, comme le montrent les figures 1 à 9, peut également être décrit comme suit, en se basant sur la solution technique notée ci-dessus: ledit système de simulation de précipitations comprend un réservoir de stockage d'eau 18, une pompe de surpression 19, une vanne de régulation de pression 20 et une pluralité de jeux de buses 17. Ladite pluralité de jeux de buses 17 est montée sur le système de châssis de modèle. Ladite pompe de surpression 19 est reliée avec le réservoir de stockage d'eau 18, et ladite pompe de surpression 19 est en communication avec lesdits jeux de buses 17 à travers ladite vanne de régulation de pression 20. L'orifice de retour de ladite vanne de régulation de pression 20, est en communication avec le réservoir de stockage d'eau 18. De cette manière, le système de simulation de précipitations comprend un réservoir de stockage d'eau 18, une pompe de surpression 19, une vanne de régulation de pression 20, une conduite d'alimentation en eau, des buses 17 et un débitmètre. Le test de pluie peut être simulé, et le débit du système peut être contrôlé via le réglage de la pression du système.The in situ sloping loading device of the present invention, as shown in Figures 1 to 9, can also be described as follows, based on the technical solution noted above: said precipitation simulation system comprises a reservoir storage tank 18, a booster pump 19, a pressure regulating valve 20 and a plurality of sets of nozzles 17. Said plurality of sets of nozzles 17 are mounted on the model frame system. Said booster pump 19 is connected with the water storage tank 18, and said booster pump 19 is in communication with said sets of nozzles 17 through said pressure regulating valve 20. The return port of said valve regulator 20, is in communication with the water storage tank 18. In this way, the precipitation simulation system comprises a water storage tank 18, a booster pump 19, a control valve. pressure 20, a water supply line, nozzles 17 and a flow meter. The rain test can be simulated, and the system flow can be controlled by adjusting the system pressure.
Le dispositif de chargement in situ en pente, comprend principalement un système de châssis de modèle, un dispositif de charge axiale, un système de simulation de précipitations et un système de servocommande. Le modèle le plus grand est un parallélépipède rectangle d’une longueur de 6.5 mètres, d’une largeur de 5 mètres et d’une hauteur de 5 mètres. Le mode de chargement est une charge axiale par servocommande du moteur, et le dispositif de charge axiale utilise un réducteur 15 pour entraîner la sous-structure à vis à billes 9. L’écrou tournant à vis 10 se déplace verticalement. L'écrou 10 est relié sur la plaque de support 8 pour le chargement le modèle. L'extrémité avant du manchon d'écrou 11 comporte un capteur de force 13 pour transmettre les données de charge de chargement en temps réel au système de servocommande. La source d’entraînement est le servomoteur Panasonic 16. Le servomoteur 16 a une puissance de 2KW, et le réducteur 15 correspond à la série KF97R77 de large rapport de réduction. La vis à billes 9 est une vis de charge large d'un diamètre de 160 mm. La capacité de charge d'un seul groupe de chargement est de 2000KN. Avec un total de 10 groupes, la capacité totale de chargement est de 20000KN.The slope in situ loading device, mainly includes model frame system, axial load device, precipitation simulation system and servo control system. The largest model is a rectangular parallelepiped with a length of 6.5 meters, a width of 5 meters and a height of 5 meters. The loading mode is axial load by servo-drive of the motor, and the axial load device uses a reduction gear 15 to drive the ball screw substructure 9. The rotary screw nut 10 moves vertically. The nut 10 is connected to the support plate 8 for loading the model. The forward end of the nut sleeve 11 has a force sensor 13 for transmitting the real-time loading load data to the servo control system. The driving source is the Panasonic 16 servo motor. The 16 servo motor has a power of 2KW, and the reducer 15 corresponds to the KF97R77 series of large reduction ratio. The ball screw 9 is a large load screw with a diameter of 160 mm. The load capacity of a single group of loading is 2000KN. With a total of 10 groups, the total loading capacity is 20000KN.
Comme le montrent les figures, le dispositif de chargement in situ en pente du mode de réalisation de la présente invention comprend un système de châssis de modèle, un dispositif de charge axiale, un système de simulation de précipitations et un système de servocommande. Le modèle de pente est préformé dans le châssis et peut être utilisé comme un modèle potentiel de sol de glissement de terrain ou d'effondrement, et il est chargé par le dispositif de chargement. La partie supérieure du système de châssis est composée d'un dispositif de charge axiale et un système de simulation de précipitations. Le dispositif de chargement est majoritairement situé dans la moitié avant du système de châssis, ce qui correspond à la condition de travail sur l'application de charge à la partie supérieure du modèle de pente. Le système de simulation de précipitations se situe dans la moitié arrière du système de châssis, ce qui correspond à la condition de travail sur l'application de précipitations sur le modèle de pente. Comme le montrent les figures, le dispositif de chargement comprend principalement un réducteur 15, un faisceau de charge 1, une plaque de chargement 8 et une vis à billes 9. La vis à billes 9 traverse le faisceau de charge 1 à travers la perforation. L'ascenseur 14 est boulonné à l'extérieur de la vis, et le servomoteur 16 commande le réducteur 15 pour entraîner la sous-structure de vis à billes 9. L'écrou tournant à vis 10 se déplace verticalement. L'extrémité avant du manchon d'écrou 11 comporte un capteur de force 13 pour transmettre les données de charge de chargement en temps réel au système de servocommande. Le faisceau de charge 1 peut glisser librement dans un rayon de 1.6 mètre sous l’entraînement d'un ascenseur 14. Comme le montrent les figures, il y a au total 10 groupes de systèmes de chargement pouvant être contrôlés séparément ou simultanément. Le système de simulation de précipitations comprend un réservoir de stockage d'eau 18, une pompe de surpression 19, une vanne de régulation de pression 20, une conduite d'alimentation en eau, des buses 17 et un débitmètre. Le test de pluie peut être simulé en même temps que le chargement, ou avant ou après le chargement. Le débit du système peut être contrôlé via le réglage de la pression du système. La buse 17 est fixée devant le haut du système de châssis. Le réservoir de stockage d'eau 18, la pompe de surpression 19, la vanne de régulation de pression 20 et la conduite d'alimentation en eau sont fixés sur le côté extérieur du châssis. L'eau du robinet est pré-stockée dans le réservoir de stockage d'eau 18 et la pression est pressurisée à une valeur requise par la pompe de surpression 19. Le commutateur est ouvert, et l'eau est pulvérisée à travers la buse vers le haut du modèle avec une pression maximale de 0.3 mpa et un débit maximal de 4 m?/h. A l'aide du dispositif ci-dessus, la simulation du processus d’instabilité de la pente sous différentes conditions de chargement et de pluie peut être finalement réalisée.As shown in the figures, the in situ slope loading device of the embodiment of the present invention includes a model frame system, an axial load device, a precipitation simulation system and a servo control system. The slope pattern is preformed in the frame and can be used as a potential landslide or collapse soil pattern, and is loaded by the loading device. The upper part of the chassis system is composed of an axial load device and a precipitation simulation system. The loading device is predominantly located in the front half of the chassis system, which corresponds to the working condition on the load application at the top of the slope model. The precipitation simulation system is located in the rear half of the chassis system, which corresponds to the working condition on the application of precipitation on the slope model. As shown in the figures, the loading device mainly comprises a reducer 15, a load beam 1, a loading plate 8 and a ball screw 9. The ball screw 9 passes through the load beam 1 through the perforation. The elevator 14 is bolted to the outside of the screw, and the servomotor 16 controls the reducer 15 to drive the ball screw substructure 9. The rotating screw nut 10 moves vertically. The forward end of the nut sleeve 11 has a force sensor 13 for transmitting the real-time loading load data to the servo control system. The load beam 1 can slide freely within a radius of 1.6 meters under the drive of an elevator 14. As shown in the figures, there are a total of 10 groups of loading systems that can be controlled separately or simultaneously. The precipitation simulation system includes a water storage tank 18, a booster pump 19, a pressure regulating valve 20, a water supply line, nozzles 17, and a flow meter. The rain test can be simulated at the same time as charging, or before or after charging. The system flow can be controlled by adjusting the system pressure. Nozzle 17 is attached in front of the top of the chassis system. The water storage tank 18, the booster pump 19, the pressure regulating valve 20 and the water supply line are attached to the outer side of the frame. Tap water is pre-stored in the water storage tank 18 and the pressure is pressurized to a value required by the booster pump 19. The switch is open, and water is sprayed through the nozzle towards the top of the model with a maximum pressure of 0.3 mpa and a maximum flow rate of 4 m? / h. Using the above device, the simulation of the slope instability process under different loading and rain conditions can finally be performed.
Comme le montrent les figure 1 à 9, le faisceau de charge 1 est soudé à l'aide d'acier de construction en carbone Q345 de 100 mm de haute qualité, d'une longueur de 7 mètres, d'une hauteur de 1.5 mètre et d'une épaisseur de 0,6 mètre. A l'intérieur du faisceau, il y a les nervures de renforcement. Le poids net du faisceau est d'environ 23.5 tonnes. La résistance et la rigidité du faisceau sont garanties aux conditions de charge de 20000 KN. Les deux faisceaux de force de réaction 2 sont installés au-dessus du faisceau de charge 1, et sont reliés par des boulons à la colonne de support 3. Le faisceau de force de réaction a une longueur de 7.1 mètres, une largeur de 1 mètre et une épaisseur de 0.5 mètre, Il est d'une structure soudée en tôle d'acier de 50mm, avec les nervures de renforcement à l'intérieur et la structure de chiffrement locale, d'un poids net d'environ 10 tonnes. Dans un rayon de 1.6 mètre de la surface de travail du faisceau de charge 1, la force d'appui du faisceau de force de réaction 2 est de 10000 KN. Comme le montrent les figures 1 à 9, un total de 8 colonnes de support 3 des parois latérales gauche et droite 5, sont soudées en acier en forme de H de 1000 x 300 mm. Lorsque la charge axiale est de 20000 KN, un total de quatre colonnes de support 3 fournissent une force de réaction au faisceau de charge 1. La charge moyenne d'une colonne de support 3 est de 5000 KN.As shown in figure 1-9, load beam 1 is welded using high quality 100mm Q345 carbon structural steel, length 7 meters, height 1.5 meters and 0.6 meter thick. Inside the bundle there are the reinforcing ribs. The net weight of the beam is approximately 23.5 tonnes. The strength and rigidity of the beam are guaranteed at the load conditions of 20,000 KN. The two reaction force beams 2 are installed above the load beam 1, and are connected by bolts to the support column 3. The reaction force beam has a length of 7.1 meters, a width of 1 meter. and a thickness of 0.5 meter, It is of a welded structure of 50mm steel sheet, with the reinforcing ribs inside and the local cipher structure, with a net weight of about 10 tons. Within 1.6 meters of the working surface of load beam 1, the supporting force of reaction force beam 2 is 10,000 KN. As shown in Figs 1-9, a total of 8 support columns 3 of the left and right side walls 5, are welded H-shaped steel of 1000 x 300mm. When the axial load is 20,000 KN, a total of four support columns 3 provide a reaction force to the load beam 1. The average load of a support column 3 is 5000 KN.
Comme le montrent les figures 1 à 9, la plaque de support est soumise à la contrainte axiale provoquée par le modèle. Etant donnée que la répartition des contraintes étant inégale lorsque le modèle est chargé, la contrainte avant est progressivement réduite à partir de la position près de la paroi arrière. Par conséquent, la répartition des nervures lors du soudage structurel est également inégale, ce qui optimise l'utilisation des matériaux et la rationalité structurelle. La taille de la plaque de support entière est très grande, de sorte que le processus de transport est difficile. Ainsi, la conception de la structure décomposée en plusieurs parties est adoptée, pour que ces composants soient assemblés en un tout sur le site. La taille de la plaque de support est de 7100*7000*500mm. Comme le montrent les figures 1 à 9, la paroi arrière et la paroi latérale 5 sont soudées en forme de H de 50B, et sont reliées à la colonne de support 3 et à la plaque de support. La hauteur maximale est de 5.5 mètres, dépassant 0.5 m de la hauteur du modèle, et l'épaisseur est de 0.5 m. La face interne en contact avec le modèle est constituée d'une plaque en plexiglas transparente ayant une épaisseur de 35 mm. La plaque en plexiglas est montée et fixée sur le profilé d'acier intérieur de la paroi par des vis.As shown in Figures 1 through 9, the support plate is subjected to the axial stress caused by the model. Since the stress distribution is uneven when the model is loaded, the front stress is gradually reduced from the position near the rear wall. Therefore, the distribution of the ribs during structural welding is also uneven, which optimizes the use of materials and structural rationality. The size of the whole backing plate is very large, so the transportation process is difficult. Thus, the design of the structure broken down into several parts is adopted, so that these components are assembled into a whole on the site. The size of the backing plate is 7100 * 7000 * 500mm. As shown in Figs. 1 to 9, the rear wall and the side wall 5 are welded in an H-shape of 50B, and are connected with the support column 3 and the support plate. The maximum height is 5.5 meters, exceeding 0.5m of the model height, and the thickness is 0.5m. The internal face in contact with the model consists of a transparent plexiglass plate having a thickness of 35 mm. The plexiglass plate is mounted and fixed to the inner steel profile of the wall with screws.
Ce qui précède ne sont que les modes de réalisation préférés de la présente invention et ne sont pas destinés à limiter les domaines d'application de la présente invention. Toutes modifications, substitutions équivalentes ou améliorations effectuées dans l'esprit et la portée de la présente invention, doivent être inclus dans l'étendue de la protection de la présente invention.The foregoing are only preferred embodiments of the present invention and are not intended to limit the fields of application of the present invention. Any modifications, equivalent substitutions, or improvements made within the spirit and scope of the present invention, should be included within the scope of protection of the present invention.
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